孤岛油田含聚污水处理技术进展

油气田地面工程第25卷第3期(2006．3)23孤岛油田含聚污水处理技术进展燕虎善王辉彭盼旺韩建华(胜利油田作业三公司)摘要针对孤岛油田外输污水含油量高、污水处理难度大的问题，相继开发研究了一些新型破乳剂、污水处理剂，在一定时期内取得了较好的现场处理效果，但随着水质的变化，这些产品已逐渐不能适应处理要求。本文着重对近年来采取的措施进行了总结，并对今后的污水处理工作提出了建议。主题词孤岛油田污水处理含聚预脱水剂油水分离剂1．污水水质变差原因分析孤岛油田是疏松砂岩油藏，地层粘土矿物含量高，随着注聚、热采和各种化学助剂的应用，使得采出液乳化程度更加复杂，表现为粘度增大，对粘土、粉细砂、沥青质等固体颗粒的携带能力增加，游离水中机械杂质增多，含o／w乳化液滴增多，因而水质变差。2003年8月份以来，孤二联、孤三联、孤六联外输污水含油猛增，孤三联最高达到1400mg／L，孤六联达到1700mg／L，尤其是孤二联高达2800mg／L，加大了外排污水的处理难度。外输污水含油偏高，一方面造成原油损耗，另一方面使回注污水堵塞油层，造成油层二次污染。过剩的外排污水含油超标将引起COD、BOD超标，造成环境污染。分析影响污水含油升高的主要原因如下：①大规模注聚对污水水质的影响；②化学堵剂的使用也给污水治理和原油脱水带来难度；③个别区块稠油在热采过程中使用的降粘剂、增产剂，在一定程度上加重了乳状液体系的稳定性，对污水水质产生影响；④原油脱水和污水处理两者难以很好兼顾；⑤污水处理工艺简单，在污水治理上投入不足。总之，造成污水水质变差主要原因是采出液聚合物含量过高造成的。2．污水治理措施、1990年以来，在污水治理上开展过许多研究，各项研究成果的应用在一段时间内均见到了一定的效果。(I)AEl21破乳剂的应用。1991年，为克服BZG一14破乳剂脱出污水水质较差的问题，开发研究了AEl21破乳剂，有效地降低了污水含油指标，该产品于1991年一1994年在孤三联和孤六联推广应用。AEl21清水型破乳剂的净水作用机理主要取决于其特殊的分子结构，它的分子结构为R—EO—PO—EO，该结构的表面活性剂适应于O／W型乳液破乳，其缺点是对W／O型乳状液破乳效果较差。(2)FC一2浮选剂的应用。FC一2浮选剂是配合气浮装置应用的药剂，在常规条件下，其单独使用，除油效果不明显。而配合气浮装置应用，会起到良好的除油效果。该项技术曾在孤三联进行过现场试验。(3)絮凝剂的应用。絮凝剂是用来去除污水机杂和油滴的常用方法，其作用机理是利用絮凝剂的电荷作用，将水中带负电的微小颗粒吸附在絮凝剂分子周围形成絮体，再利用絮体的吸附效应，将水中的油滴吸附在已形成的絮体上，进而上浮或下沉，从而起到净水效果。该项净水技术近年来普遍在孤岛推广使用，效果较为明显。其缺点是：絮凝剂使用浓度较大，现场一般需要加到40mg／L；大量使用絮凝剂会影响脱水器电场。随着污水水质的变化，该技术已不能满足现场要求，室内实验结果表明，加药量在150mg／L时，污水含油仍高达800mg／L以上。(4)LGS一2原油预脱水剂的应用。为寻求在保证原油脱水质量的基础上，降低破乳剂的加药浓度和较大幅度降低外输污水含油的有效途径，并考虑到系统加药、药剂配伍等问题，1999年成功研制了适合含聚合物原油破乳剂XPI一5085B和LGS一2原油预脱水剂。根据室内对孤岛各联合站进行脱水试验和污水净化试验，发现在同等条件下，LGS一2原油预脱水剂与XPI一5085B破乳剂配合使用，比使用BZGl4和AEl21破乳剂的脱水和净水效果更好，能够充分发挥预脱水剂与破乳剂的协同作用效应。LGS一2原油预脱水剂于2000年4月在孤四联进行了现场试验。试验前孤四联日用XPI一5085B破乳剂450—550kg，原料油含水平均为11．6％；外输原油含水平均为1．32％；一次罐污水含油平均为2280mg／L，外输污水含油平均为346mg／L。万方数据24油气田地面工程第25卷第3期(2006．3)采用预脱水工艺后，原料油含水平均14．5％；外输原油含水平均为1．20％；一次罐污水含油平均为676mg／L，外输污水含油稳定在37～60mg／L，见到了明显的经济效益和社会效益。该技术在孤一联、孤三联、孤六联进行了推广应用。随着中一区扩大区注聚合物规模的加大，联合站采出液污水含聚浓度增加(化验为80mg／L以上)，污水含油量也随着时间的延长而加大。孤二联2002年3月份外输污水含油为500mg／L，到2002年8月份高达700mg／L，2003年2月份达到了1800mg／L。孤三联最高达到1400mg／L，孤六联达到1700mg／L，加大了外输污水的处理难度。针对孤三联、孤六联污水含油偏高的问题，根据现场污水变化，改进预脱水剂配方。2003年3月，孤三联外输污